Riešenie efektívnej spotreby paliva a času pri výkopoch

V rámci študentskej vedeckej odbornej činnosti vznikla na akademickej pôde Stavebnej fakulty STU v Bratislave práca pod názvom: Automatizovaný polyoptimálny systém výberu strojov pre zemné procesy, pod vedením prof. Ing. Jozefa Gašparíka, PhD. z katedry technológií stavieb. Význam práce spočíval vo vytvorení softvéru, ktorý by priniesol časové a finančné úspory pri výkopových prácach. Softvér dokáže určiť predpokladané množstvo paliva potrebného na realizáciu výkopu a určiť predpokladaný čas trvania výkopových prác –  používateľ si tak môže vybrať najoptimálnejší variant.

Každá firma sa v súčasnosti snaží byť oveľa konkurencieschopnejšia než pred pár rokmi, keď bolo väčšie množstvo zákaziek. Jednou z oblastí, kde sa dá ušetriť, sú aj zemné výkopové práce. Tieto práce sú spojené s rozpojovaním horniny, s jej nakladaním a odvozom na miesto uloženia. Pri týchto činnostiach sa spotrebúvajú pohonné látky potrebné na prácu strojov. Určením správneho počtu dopravných prostriedkov je možné docieliť zníženie nákladov na pohonné látky a zabezpečiť realizáciu výkopových prác v požadovaných termínoch. Pri odhadoch počtu dopravných prostriedkov pre obsluhu jedného rýpadla môže prísť k chybe. To môže mať za následok buď priveľký, alebo nedostatočný počet dopravných prostriedkov. V prípade väčšieho počtu dopravných prostriedkov prichádza k ich prestojom, pretože sú nevyužité. V prípade platby za prenájom vozidiel závislej od dĺžky prenájmu sa z dôvodu neefektívneho využitia automobilov práca predražuje. Naopak, pri nižšom počte dopravných prostriedkov sa práca predlžuje, prezože rýpadlo nie je využité efektívne.

Na to, aby bolo možné navrhnúť adekvátne riešenie strojovej zostavy, je potrebné vziať do úvahy viacero faktorov, ktoré môžu ovplyvniť priebeh výkopových prác. Z nich možno napríklad spomenúť: druh terénu, teplotu, dopravnú vzdialenosť, kvalifikovanosť obsluhy atď. Spojenie vedeckých metód a rôznych faktorov bolo podkladom pre vznik softvéru určujúceho náročnosť výkopových prác vzhľadom na dĺžku ich trvania a spotrebu paliva.

Základom pre vytvorenie softvérového riešenia na báze Excelu bolo využitie nasledujúcich vedeckých metód: teórie systémov, multikriteriálnej polyoptimalizácie a teórie hromadnej obsluhy. Spojením daných metód a pretvorením z matematických modelov do výpočtových vznikol spolu s návrhom výpočtového rozhrania softvér umožňujúci dosiahnuť úspory času a pohonných látok pri príprave stavieb bez potreby užívateľa mať znalosti o komplikovaných vedeckých metódach.

Pri návrhu grafického prostredia bol zámer, aby užívateľ mal prehľad o jednotlivých veličinách vstupujúcich do výpočtov, ktoré si buď vyberá (napríklad koeficienty) alebo priamo zadáva (napríklad vzdialenosť) a mohol sa jednoducho orientovať medzi množstvom údajov. Podľa toho sa volilo jednotné podfarbenie pre určité skupiny údajov, konkrétne: názov veličiny, možnosti pre výber a hodnotu zadanú užívateľom. V programe sa nachádza jednotné čierne pozadie a jednotlivé údaje sú podfarbené podľa ich druhu. Takéto riešenie sa zvolilo nielen z estetických dôvodov, ale aj preto, aby sa človek mohol lepšie sústrediť na prácu s údajmi.

Pri práci s programom zadá užívateľ údaje o niektorých technických parametroch strojov, dopravnej vzdialenosti a iné. Medzi potrebné údaje patria i koeficienty, s ktorými program počíta, avšak prostredie, kde človek zadáva údaje, mu pomáha, aby si zvolil ten správny koeficient. Výsledkom sú grafy, z ktorých človek jasne vidí, pre ktoré riešenie by sa mal rozhodnúť.

V konečnom dôsledku je možné dosiahnuť použitím softvéru finančné a časové úspory, ktoré môžu byť konkurenčnou výhodou na trhu alebo finančné úspory možno použiť na rozvoj firmy.

Bc. Peter Bažík

Porovnanie variant vzhľadom na objem vykonaných prác

Zadávanie vstupných údajov

Znázornenie časovej náročnosti